【最新發現與(yu) 創新】

　　科技日報合肥8月7日電 (記者吳長鋒)記者7日從(cong) 中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉(wei) 及其同事包小輝、張強等，將長壽命冷原子量子存儲(chu) 技術與(yu) 量子頻率轉換技術相結合，采用現場光纖在相距直線距離12.5公裏的獨立量子存儲(chu) 節點間建立糾纏。相關(guan) 研究成果以編輯推薦的形式日前發表在《物理評論快報》上。

　　量子網絡的基本單元是遠距離雙節點糾纏。通過采用量子存儲(chu) 技術對光子進行存儲(chu) ，將使不同節點間的高效糾纏連接成為(wei) 可能。構建存儲(chu) 器間糾纏並拓展節點間距一直是量子網絡方向的研究熱點。已實現的雙節點糾纏實驗中，最遠直線距離僅(jin) 為(wei) 1.3公裏。2020年中國科大潘建偉(wei) 團隊在此方向取得突破，將雙節點糾纏的光纖鏈路距離拓展至50公裏。然而該實驗中，兩(liang) 台量子存儲(chu) 器位於(yu) 同一間實驗室，並未實現長程分離。

　　為(wei) 實現長程分離的存儲(chu) 器間糾纏，每個(ge) 量子存儲(chu) 裝置需能夠獨立操控。在本研究中，節點A位於(yu) 合肥市創新產(chan) 業(ye) 園，節點B位於(yu) 中國科大東(dong) 區，二者之間由20.5公裏的光纖進行連接。團隊在節點A產(chan) 生了具有長壽命的光與(yu) 原子糾纏，並將產(chan) 生的單光子經過頻率轉換後發送到節點B，節點B將收到的光子再次頻率轉換後采用另一台量子存儲(chu) 器進行存儲(chu) 。

　　實驗難點在於(yu) 單光子的高效傳(chuan) 輸以及長壽命量子存儲(chu) 。團隊采用由濟南量子研究院研製的周期極化铌酸鋰波導，將光子波長轉移至1342納米，極大地降低了光子在長光纖內(nei) 的衰減。另一難點在於(yu) 長壽命量子存儲(chu) ，存儲(chu) 壽命需超過光子傳(chuan) 輸時間。為(wei) 此，團隊設計了一個(ge) 新型的光與(yu) 原子糾纏產(chan) 生方案，在獲得長存儲(chu) 壽命的同時，產(chan) 生的光子比特編碼在時間自由度，非常適合頻率變換以及遠距離傳(chuan) 輸。